一种新型风冷无霜冰箱及制冷、控温方法技术

根据本发明专利技术的新型风冷无霜冰箱及制冷、控温方法，无霜冰箱包括冰箱箱体及制冷装置，制冷装置包括制冷机部、导冷部及控制部，制冷机部包括压缩单元、两个冷指单元以及功回收单元，膨胀腔分别通过第一膨胀管路与第一热端换热器相连通、通过第二膨胀管路与第二热端换热器相连通，第一功回收腔通过第一功回收管路与第一压缩管路相连通，第二功回收腔通过第二功回收管路与第二压缩管路相连通，第一压缩管路、第二压缩管路上分别设置有用于控制第一冷指单元和第二冷指单元的工作状态的第一电磁阀、第二电磁阀，第一膨胀管路、第二膨胀管路上分别设置有用于控制功回收单元的工作状态的第三电磁阀、第四电磁阀，导冷部包括第一导冷单元以及第二导冷单元。

【技术实现步骤摘要】
一种新型风冷无霜冰箱及制冷、控温方法
本专利技术属于家电领域，具体涉及一种新型风冷无霜冰箱及制冷、控温方法。
技术介绍
随着科技的进步和时代的发展，人民生活水平不断提高，人们对食品的要求越来越高，普通冰箱的冷冻功能逐渐无法满足人们对一些食品的冷冻要求，例如一些海鲜在较低的温度下储存才能保持鲜嫩的口感，通常要求贮藏温度在-20℃以下。另外一些食品如肉类食品在越低的温度下储存，越可抑制细菌的繁殖与酶的活性，营养流失较少，保存鲜度越好，这样就需要不同温区的存储空间来对这些食品进行贮藏。专利CN106766502A提出了一种将分体式斯特林制冷机和脉动热管相结合的冰箱，该专利仅在一条供气支路上安装了流量调节阀，此种设计的缺点是很难同时对两台斯特林制冷机进行供气量调节。此外，在流量调节阀从全关转为全开(或部分开启)时，线性压缩机由原先仅驱动一台制冷机变为同时驱动两台制冷机，制冷系统内部的空容积显著增大，使得线性压缩机的气体弹簧刚度大幅下降，线性压缩机偏离最佳工作点较远，且与斯特林制冷机也无法达到最佳匹配，使得制冷效率下降明显。
技术实现思路
为了解决上述的由于线性压缩机与斯特林制冷机无法达到最佳匹配，使得制冷效率下降明显的问题，本专利技术在两条供气支路上各安装一个电磁阀，通过控制脉冲宽度决定阀的开闭间隔，使一个阀处于关闭状态时另一个阀为开启状态，换句话说，两台斯特林制冷机交替处于工作状态，避免出现线性压缩机同时驱动两台制冷机的情况，保证线性压缩机在最佳工作点下运行，对于每台制冷机也为最佳匹配，制冷效率较高。本专利技术提供了一种新型风冷无霜冰箱，具有这样的特征，包括冰箱箱体，冰箱箱体具有冷冻室和冷藏室；以及制冷装置，制冷装置设置在冰箱箱体的上部，冷冻室和冷藏室设置在冰箱箱体的下部，制冷装置包括制冷机部、导冷部以及控制部，制冷机部包括具有压缩腔的压缩单元、两个冷指单元以及功回收单元，第一冷指单元具有第一级后换热器、第一冷端换热器、第一热端换热器，第二冷指单元具有第二级后换热器、第二冷端换热器、第二热端换热器，压缩腔通过第一压缩管路与第一级后换热器相连通、通过第二压缩管路与第二级后换热器相连通；以及功回收单元，具有功回收缸，功回收缸内设置有两个对称布置的功回收活塞以及两个对称布置的位于功回收活塞外侧的固定活塞，功回收活塞、固定活塞以及功回收缸分别构成第一功回收腔和第二功回收腔，两个功回收活塞以及功回收缸构成膨胀腔，膨胀腔分别通过第一膨胀管路与第一热端换热器相连通、通过第二膨胀管路与第二热端换热器相连通，第一功回收腔通过第一功回收管路与第一压缩管路相连通，第二功回收腔通过第二功回收管路与第二压缩管路相连通，第一压缩管路、第二压缩管路上分别设置有用于控制第一冷指单元和第二冷指单元的工作状态的第一电磁阀、第二电磁阀，第一膨胀管路、第二膨胀管路上分别设置有用于控制功回收单元的工作状态的第三电磁阀、第四电磁阀，导冷部包括第一导冷单元以及第二导冷单元，第一导冷单元包括设置在冷冻室内的第一冷端换热件以及设置在第一冷端换热件旁的第一导冷风机，第二导冷单元包括设置在冷藏室内的第二冷端换热件以及以及设置在第二冷端换热件旁的第二导冷风机，控制部包括控制器，控制器与制冷机部相连，用于控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀的开合，从而控制冷冻室、冷藏室的制冷温度。在本专利技术提供的新型风冷无霜冰箱中，还可以具有这样的特征：其中，线性压缩机采用双缸对置压缩的结构，无需增设减震块来抵消振动。另外，在本专利技术提供的新型风冷无霜冰箱中，其特征在于，还包括：分别设置在第一冷端换热件和第二冷端换热件外表面的用于融霜的电热丝。另外，在本专利技术提供的新型风冷无霜冰箱中，还可以具有这样的特征：其中，第一冷端换热件的上端呈圆环状且与冷端换热器紧配，下端呈半圆形翅片状。另外，在本专利技术提供的新型风冷无霜冰箱中，还可以具有这样的特征：其中，冷端换热件采用铜或铝制作而成。另外，在本专利技术提供的新型风冷无霜冰箱中，还可以具有这样的特征：其中，半圆形翅片上设置有多条开口方向朝下的狭缝。一种根据上述的新型风冷无霜冰箱的制冷方法，其特征在于，包括以下步骤：压缩单元提供压力波，产生近似正弦的压力波，高压气体通过级后换热器、回热器、冷端换热器后，压缩过程产生的热量由级后换热器传递至室外环境；随后气体以层流形式进入脉管，将脉管内的气体向热端挤压，温度升高，热端换热器将热量带走；脉管内气体的温度和压力稍有降低，当压缩单元出口处的压力为最低压力时，脉管中的气体膨胀而获得低温，冷量通过冷端换热器导出；通过热端换热器的气体进入功回收部的压缩腔后对功回收活塞膨胀做功；功回收腔内的气体被压缩后通过功回收管路进入压缩管路，起到辅助压缩的效果。.一种根据上述的新型风冷无霜冰箱的控温方法，其特征在于，包括以下步骤：当制冷负荷高时，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀全部打开，两台台直线型脉管制冷机工作；当制冷负荷降低，仅需一台直线型脉管制冷机(左侧)工作时，同时开启第一电磁阀和第三电磁阀，并同时关闭第二电磁阀和第四电磁阀，气体工质只会在一台脉管制冷机及功回收系统内循环，虽然此时仅有一台脉管制冷机在工作，但是功回收部的两个功回收腔均在回收声功，回收的声功分别由相应两个功回收管进入压缩管路，起到辅助压缩的效果；仅需一台直线型脉管制冷机(右侧)工作时，同时开启第二电磁阀和第四电磁阀，并同时关闭第一电磁阀和第三电磁阀；导冷风扇与冷指单元联动，当对应箱体需要降温时，导冷风扇一直处于工作状态，让箱体内的空气循环流动，强化冷却效果；散热风机与线性压缩机联动，当线性压缩机处于工作状态时，散热风机始终处于工作状态，将制冷机的热端产生的热量以及线性压缩机的热量释放至环境。当冷冻室或冷藏室达到目标温度后，给电热丝通电，启动电加热融霜功能，防止冷冻室或冷藏室中的冷端换热件表面结霜严重影响制冷效果。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的采用功回收脉管制冷机的风冷无霜冰箱，因为压缩机采用压缩活塞对置布置，确保了轴向力能够得到最大的平衡，极大的减小了振动，增强了可靠性。进一步地，增加了功回收系统，功回收系统的两个功回收活塞同压缩机一样对称布置，也能减小振动，增强可靠性。进一步地，可以回收脉管内的气体膨胀功，再用于压缩气体工质，同时也可通过活塞的运动，调整回热器冷端的质量流和压力的相位差，从而获得更高的制冷效率。进一步地，本专利技术将一台对置压缩线性压缩机给两台直线型脉管制冷机提供压力波，通过阀门的开闭控制两台直线型脉管制冷机的工作状态，具有效率高、可靠性高、振动低等诸多优点。附图说明图1是本专利技术的实施例中冰箱立体示意图；图2是本专利技术的实施例中功回收脉管制冷机结构示意图；图3是本专利技术的实施例中回收型脉管制冷机的单台脉管制冷机(左侧)工作原理示意图；图4是本专利技术的实施例中冷端换热件的立体示意图；以及图5是本专利技术的实施例中第一导冷单元和第一散热单元结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术的采用功回收脉管制冷机的风冷无霜冰箱作具体阐述。实施例采用功回收脉管制冷机的风冷无霜冰箱包括冰箱箱体和制冷系统。如图1所示，冰箱箱体具有冷冻室401、冷藏室402。为了避免空气在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型风冷无霜冰箱，其特征在于，包括：冰箱箱体，所述冰箱箱体具有冷冻室和冷藏室；以及制冷装置，所述制冷装置设置在所述冰箱箱体的上部，所述冷冻室和所述冷藏室设置在所述冰箱箱体的下部，所述制冷装置包括制冷机部、导冷部以及控制部，所述制冷机部包括具有压缩腔的压缩单元、两个冷指单元以及功回收单元，第一冷指单元具有第一级后换热器、第一冷端换热器、第一热端换热器，第二冷指单元具有第二级后换热器、第二冷端换热器、第二热端换热器，所述压缩腔通过第一压缩管路与所述第一级后换热器相连通、通过第二压缩管路与所述第二级后换热器相连通；以及功回收单元，具有功回收缸，所述功回收缸内设置有两个对称布置的功回收活塞以及两个对称布置的位于所述功回收活塞外侧的固定活塞，所述功回收活塞、所述固定活塞以及所述功回收缸分别构成第一功回收腔和第二功回收腔，两个所述功回收活塞以及所述功回收缸构成膨胀腔，所述膨胀腔分别通过第一膨胀管路与所述第一热端换热器相连通、通过第二膨胀管路与所述第二热端换热器相连通，所述第一功回收腔通过第一功回收管路与所述第一压缩管路相连通，所述第二功回收腔通过第二功回收管路与所述第二压缩管路相连通，所述第一压缩管路、所述第二压缩管路上分别设置有用于控制所述第一冷指单元和所述第二冷指单元的工作状态的第一电磁阀、第二电磁阀，所述第一膨胀管路、所述第二膨胀管路上分别设置有用于控制所述功回收单元的工作状态的第三电磁阀、第四电磁阀，所述导冷部包括第一导冷单元以及第二导冷单元，所述第一导冷单元包括设置在所述冷冻室内的第一冷端换热件以及设置在所述第一冷端换热件旁的第一导冷风机，所述第二导冷单元包括设置在所述冷藏室内的第二冷端换热件以及以及设置在所述第二冷端换热件旁的第二导冷风机，所述控制部包括控制器，所述控制器与制冷机部相连，用于控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀的开合，从而控制所述冷冻室、所述冷藏室的制冷温度。...

【技术特征摘要】
1.一种新型风冷无霜冰箱，其特征在于，包括：冰箱箱体，所述冰箱箱体具有冷冻室和冷藏室；以及制冷装置，所述制冷装置设置在所述冰箱箱体的上部，所述冷冻室和所述冷藏室设置在所述冰箱箱体的下部，所述制冷装置包括制冷机部、导冷部以及控制部，所述制冷机部包括具有压缩腔的压缩单元、两个冷指单元以及功回收单元，第一冷指单元具有第一级后换热器、第一冷端换热器、第一热端换热器，第二冷指单元具有第二级后换热器、第二冷端换热器、第二热端换热器，所述压缩腔通过第一压缩管路与所述第一级后换热器相连通、通过第二压缩管路与所述第二级后换热器相连通；以及功回收单元，具有功回收缸，所述功回收缸内设置有两个对称布置的功回收活塞以及两个对称布置的位于所述功回收活塞外侧的固定活塞，所述功回收活塞、所述固定活塞以及所述功回收缸分别构成第一功回收腔和第二功回收腔，两个所述功回收活塞以及所述功回收缸构成膨胀腔，所述膨胀腔分别通过第一膨胀管路与所述第一热端换热器相连通、通过第二膨胀管路与所述第二热端换热器相连通，所述第一功回收腔通过第一功回收管路与所述第一压缩管路相连通，所述第二功回收腔通过第二功回收管路与所述第二压缩管路相连通，所述第一压缩管路、所述第二压缩管路上分别设置有用于控制所述第一冷指单元和所述第二冷指单元的工作状态的第一电磁阀、第二电磁阀，所述第一膨胀管路、所述第二膨胀管路上分别设置有用于控制所述功回收单元的工作状态的第三电磁阀、第四电磁阀，所述导冷部包括第一导冷单元以及第二导冷单元，所述第一导冷单元包括设置在所述冷冻室内的第一冷端换热件以及设置在所述第一冷端换热件旁的第一导冷风机，所述第二导冷单元包括设置在所述冷藏室内的第二冷端换热件以及以及设置在所述第二冷端换热件旁的第二导冷风机，所述控制部包括控制器，所述控制器与制冷机部相连，用于控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀的开合，从而控制所述冷冻室、所述冷藏室的制冷温度。2.根据权利要求1所述的新型风冷无霜冰箱，其特征在于：其中，所述线性压缩机采用双缸对置压缩的结构，无需增设减震块来抵消振动。3.根据权利要求1所述的新型风冷无霜冰箱，其特征在于，还包括：分别设置在所述第一冷端换热件和所述第二冷端换热件外表面的用于融霜的电热丝。4.根据权利要求1所述的新型风冷无霜冰箱，其特征在于：其中，所述第一冷端换热件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，崔浩，张华，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31